Урок-лекция по теме: "Генная инженерия"
Цели:
- сформировать у учащихся знания о генной инженерии, познакомить со стадиями метода рекомбинантных плазмид: созданием вектора, трaнcформацией, скринингом; с задачами генной инженерии и значением для человека, растений, животных;
- продолжить формирование умений работать с текстом учебника и выделять главное, вести грамотно и аккуратно записи со слов учителя, работать с тестами, дополнительной литературой.
Оборудование: рисованная таблица “Стадии метода рекомбинативных плазмид”, тесты.
Ход урока
I. Организационный момент.
II. Подготовка к восприятию нового материала.
- Фронтальная беседа.
- Что называется геном?
- В виде чего записана информация о белках? Обо всех белках организма?
- Почему именно о белках?
- Одинаковые ли белки образуются у различных организмов?
- Можно ли утверждать, что белки определяют видовую специфичность?
Проблемный вопрос. Как вы думаете, может ли какой-нибудь другой организм, например, бактерия, синтезировать белок человеческого организма?
III. Изучение нового материала.
Сегодня на уроке мы познакомимся с методами генной инженерии, которые позволяют бактериальным клеткам синтезировать “человеческий” белок, подробно остановимся на стадиях одного из методов - рекомбинативных плазмид,чтобы понять сущность этого процесса, поговорим о значении генной инженерии. План нашей лекции на доске. По ходу изучения вопросов, делайте в своих тетрадях соответствующие записи.
План лекции (на доске).
1. Генная инженерия. Цели генной инженерии.
2. История генной инженерии.
3. Метод реконструирования и переноса рекомбинантных плазмид. Стадии метода.
А) Создание вектора.
1. Рестрикция.
2. Лигирование.
Б) Tрaнcформация.
В) Скрининг.
4. Синтез гена искусственным путём.
5. Значение и перспективы генной инженерии.
Слово учителя.
1. Генная инженерия. Цели генной инженерии.
Генная инженерия – это совокупность методов, позволяющих посредством операций in vitro (в пробирке, вне организма), переносить генетическую информацию из одного организма в другой. Цель генной инженерии в получении клеток (в первую очередь бактериальных), способных в промышленных масштабах наpaбатывать некоторые “человеческие” белки; в возможности преодолевать межвидовые барьеры и передавать отдельные наследственные признаки одних организмов другим (использование в селекции растений, животных).
2. История генной инженерии.
Формальной датой рождения генной инженерии считают 1972 год. В этот год группа исследователей во главе с американским биохимиком Полом Бергом, работавшим в Стэнфордском университете, что неподалеку от Сан-Франциско в Калифорнии, сообщила о создании вне организма первой рекомбинантной ДНК. Ее еще называют гибридной, т.к. она состоит из ДНК-фрагментов различных организмов. Первая рекомбинантная молекула ДНК состояла из фрагментов кишечной палочки (E. Coli – Escherihia coli), группы генов самой этой бактерии и полной ДНК вируса SV40, вызывающего развитие опухолей у обезьяны. Такая рекомбинантная структура теоретически могла обладать функциональной активностью в клетках, как кишечной палочки, так и обезьяны. Она могла как челнок “ходить” между бактерией и животным. За эту работу Полу Бергу в 1980 году присуждена Нобелевская премия. Основные методы генной инженерии были разработаны в начале 70-х годов прошлого (XX) века. Их суть заключается во введении в организм нового гена. Для этого создают специальные генетические конструкции ? векторы, т.е. устройство для доставки нового гена в клетку. В качестве вектора используют плазмиды.
Что такое плазмиды? ( Кольцевая двухцепочечная молекула ДНК, которая есть в бактериальной клетке. (Она состоит из нескольких тысяч пар нуклеотидов)).
В бактериальной клетке, кроме основной, не покидающей клетку ДНК, может содержаться несколько различных плазмид, которыми она обменивается с другими бактериями. Плазмиды являются автономными генетическими элементами, редуплицирующимися в бактериальной клетке не в то же время, что основная молекула ДНК. Плазмиды несут жизненно важные для бактерии гены – гены лекарственной устойчивости к антибактериальным препаратам. Бактерия, имеющая различные плазмиды, приобретает устойчивость к различным антибиотикам, к солям тяжелых металлов. Поскольку плазмиды могут переходить из одной бактериальной клетки в другую, то они быстро распространяясь среди бактерий, сохраняют им жизнь. Поэтому плазмиды называют даром природы генным инженерам.
3. Методы генной инженерии.
Наиболее распространенными методом генной инженерии является метод конструирования и переноса рекомбинантных ДНК. Этот метод включает несколько этапов.
1. Создание вектора.
Этот этап состоит из двух последовательных стадий: рестрикции и лигирования.
Рестрикция – означает “разрезание”, “ограничение”. При помощи фермента ? рестрикционной эндонуклеазы или рестриктазы, открытой в 1974 году швейцарским ученым Вернером Арбером, происходит разрезание плазмидной ДНК, образуется расщепленная плазмида с “липкими” концами ? ТТАА и ААТТ. ( Бактериальные клетки выpaбатывают рестриктазы для разрушения инородной ДНК, чтобы защищаться от вирусной инфекции.) Этой же рестриктазой разрезают ДНК человека (выделенную из клетки) на множество различных фрагментов, но с одинаковыми “липкими” концами. Поскольку используется один и тот же фермент ? рестриктаза ? “ липкие” концы плазмиды и “липкие” концы ДНК человека (чужеродный ген) будут являться комплементарными. <Рисунок 1>
Лигирование - “сшивание”. Фрагменты ДНК человека включают в плазмиды и их комплементарные “липкие” концы “сшивают” ферментом лигазой. Образуется рекомбинантная плазмида.< Рисунок 1>
2. Tрaнcформация – введение.
Рекомбинантные плазмиды вводят в бактериальные клетки (E. Coli), обработанные специальным образом, чтобы они на короткое время стали проницаемы для макромолекул. Однако, плазмиды проникают лишь в часть обработанных клеток. <Рисунок 1>. Tрaнcформированные бактерии вместе с плазмидой приобретают устойчивость к определённому антибиотику. Это позволяет отделить трaнcформированные бактерии от нетрaнcформированных, так как они погибают на среде, содержащей антибиотик. Чтобы их отделить друг от друга, бактерии высевают на питательную среду так, чтобы клетки находились на расстоянии друг от друга. Каждая из трaнcформированных клеток размножается и образует колонию из многочисленных потомков – клон. < Рисунок 2>
3. Скрининг – отбор среди клонов трaнcформированных бактерий тех, которые содержат плазмиды, несущие нужный ген человека.
Все бактериальные колонии покрывают специальным фильтром. Когда его снимают, на нём остаётся отпечаток колоний. Затем проводят молекулярную гибридизацию. Фильтры погружают в раствор с радиоактивно меченым зондом. Зонд – это полинуклеотид, комплементарный части искомого гена (Р32). Он гибридизируется лишь с теми рекомбинантными плазмидами, которые имеют нужный ген. После гибридизации на фильтр в темноте накладывают рентгеновскую плёнку и через несколько часов её проявляют. Засвечиваются те участки на плёнке, где располагаются клоны трaнcформированных бактерий с нужным геном. Их отбирают, размножают (клонируют), так как они способны выpaбатывать белок, кодируемый этим геном. <Рисунок 2>
Закрепление объяснённого материала.
- Как называется рассмотренный нами метод генной инженерии?
- Из каких этапов он состоит?
- Что такое вектор?
- Сколько стадий включает этап создания вектора?
- Опишите эти стадии.
- Что такое трaнcформация?
- Что такое скрининг?
- Опишите скрининг.
4. Синтез гена искусственным путём.
Не всегда удаётся вырезать точный ген с помощью рестриктаз. Многие гены расщепляются этими ферментами на несколько частей, некоторые не содержат последовательностей, узнаваемых рестриктазами. Тогда поступают другим образом. Самостоятельная работа с текстом учебника. Прочитайте текст стр. 102 – 103 со слов “Поэтому в ряде случаев…” до слов “ С помощью клонирования….” и ответьте на вопрос: “Как получить клон с нужным в данном случае геном?”
Ответ.
Начинается клонирование с целенаправленного получения нового гена. Для этого из клеток человека выделяют и – РНК – копию этого гена. С помощью фермента обратной трaнcкриптазы, открытой в 1970 году Д. Балтимором и Г. Теминым (американские ученые – лауреаты Нобелевской премии) синтезируют коплементарную цепь ДНК. Затем эта цепь ДНК служит матрицей для синтеза обратной трaнcкриптазой комплементарной второй цепи ДНК, которая называется к-ДНК (комплементарная ДНК). Она соответствует гену, с которого считала информация и – РНК, запущенная в систему обратной трaнcкриптазой. Комплементарная ДНК (к – ДНК) встраивается в бактериальную плазмиду, которой трaнcформируют бактерии и получают клоны, содержащие только выбранные гены человека.
5. Значение и перспективы генной инженерии.
Значение генной инженерии велико. О достижениях генной инженерии и перспективах послушаем сообщение учащегося. (Приложение 1).
VI. Закрепление.
Тестовая работа. Выбери правильный ответ. Четыре варианта. (Приложение 2, 3)
. На развороте доски написаны ответы для проверки. Учащиеся обмениваются тестами, проверяют и оценивают их.Доска. Ответы на тесты.
| Варианты – 1, 3 | Варианты – 2 ,4 |
| 1.в | 1.б |
| 2.г | 2.в |
| 3.б | 3.г |
| 4.б | 4.в |
| 5.а | 5.в |
Оценка.
- “5” -5 правильных ответов.
- “4” - 4 правильных ответов.
- “3” - 3 правильных ответа.
V. Задание на дом. По учебнику А. О. Рувинского параграф 17, вопросы после параграфа, записи в тетради.
Комментарии:
Реалии современной жизни предъявляют новые требования к личности: уверенность в своих способностях, готовность вступить в конкурентную борьбу на рынке труда и др. С этой целью на своих уроках обращаю большое внимание на формирование исследовательских умений и навыков. Это предполагает развитие творческой активности каждого учащегося на основе свободы выбора темы исследования и учета индивидуальных дисциплин и проведение учебных исследований на уроках....
20 04 2026 7:16:11
Урок природоведения с использованием компьютерных технологий в 5-м классе....
19 04 2026 19:44:43
Автор рассматривает личностно ориентированное построение процесса обучения как средство развития творческих способностей учащихся на уроках биологии в массовой школе. В этой связи особое место и роль в работе отводится формированию познавательных и мыслительных действий, а также самостоятельности в проявлении творческих способностей.
...
18 04 2026 8:46:23
Личность любого человека представляет собой относительно устойчивую психологическую систему высшего интегративного уровня. Современные психологи считают, что ядром личности является потребностно-мотивационная сфера и самосознание, определяющие движущие силы развития личности как таковой и направленность поведения субъекта. ...
17 04 2026 0:22:23
Тканевая жидкость, кровь и лимфа образуют внутреннюю среду организма, которая нужна для существования и нормального функционирования органов и организма в целом....
16 04 2026 1:37:18
Пpaктикоориентированные задания, которые контролируют умения выпускников применять биологические знания о живых системах, биологических закономерностях, хаpaктерных признаках организмов и надорганизменных систем, движущих силах эволюции в пpaктических ситуациях помогут педагогу готовить учеников к ЕГЭ....
15 04 2026 22:28:44
Сознание человека — это своеобразное объединение всех более простых форм отражения: ощущений, понятий, чувств и действий, иначе говоря, такая обобщающая форма отражения действительности, в которой с наибольшей полнотой выражено то, что составляет специфику человека, коренным образом отличающую его от животных....
14 04 2026 23:29:50
В качестве системообразующего фактора для построения интегрированного урока биологии, физики и химии был выбран человеческий организм, рассматриваемый через призму различных взаимодействий с окружающим миром.
В согласии с дидактическими принципами доступности, систематичности и последовательности отбор содержания урока проведен с учетом предполагаемого образовательного уровня учеников 8-го класса по физике и биологии....
13 04 2026 2:47:18
Цель урока: сформировать представление о влиянии условий среды на строение листа.
...
12 04 2026 21:36:27
Представлена презентация для проведения урока по генетике по теме "Основные закономерности наследственности "(2 часа) и дополнительный материал, который может быть использован для развития познавательной активности на уроках биологии.
...
11 04 2026 12:25:44
Благополучие человека зависит от жизни других организмов. Задача человека —сохранить жизнь на нашей планете. Для этого нужно знать, какое строение имеют живые...
10 04 2026 5:49:22
Работа написана с целью методических рекомендаций для учителей биологии в вопросах правильного применения дидактических игр на любом из этапов работы на уроке. В работе даны рекомендации, когда нужно применять дидактические игры для достижения наилучшего результата, когда не следует этого делать. ...
08 04 2026 8:51:39
На уроке используется групповой метод работы учащихся. Повторение и закрепление материала осуществляется за счет многократной и вариативной переработки. Тема интересная и имеет большую пpaктическую значимость. ...
07 04 2026 3:54:54
Представлен урок-пpaктикум по экологии. Экология в настоящее время приобретает особое значение как наука, помогающая найти пути выхода из возникающего кризиса, а экологическое образование формирует экологическую культуру и ответственность личности и общества, обеспечивая его выживание и развитие. В статье представлены пpaктические задания....
06 04 2026 21:19:44
Обобщающий урок в 7-м классе (УМК В.В. Пасечник) проводится в форме игры, в ходе которой учащиеся применяют знания, полученные при изучении данной темы. В работе представлен иллюстративный материал - презентация....
05 04 2026 16:40:46
Урок направлен на знакомство учащихся с представителями класса земноводных в связи с образом их жизни. Урок построен в технологии системно-деятельностного подхода, учащиеся формируют цель урока, работая в группах, создают свои презентации на основе «избыточной» презентации по заданиям. В ходе урока у учащихся развивается умение работать в группах, распределять роли, представлять продукт своей деятельности, делать выводы....
04 04 2026 20:50:44
Цель урока – развитие глобального мышления учащихся, интереса к изучению права на профильном уровне, показать значимость биологии в разных сферах жизни, в том числе в деле правосудия, формирование правового мировоззрения, уважения к деятельности правоохранительных органов.
...
03 04 2026 3:23:56
Урок разработан для учащихся 5-го класса, насыщен новыми терминами, большим объемом нового материала, но использование современной информационной технологии и игровых элементов позволяют сделать урок интересным и легким в восприятии материала.
...
02 04 2026 15:12:40
В данной разработке отражен творческий подход к преподаванию раздела биологии-зоологии, что поможет учителям качественно подготовиться к проведению уроков. К уроку имеется мультимедийное приложение (СD-диск) в виде презентации. Методическая разработка предназначена для учителей-предметников; для учеников, стремящихся расширить свой кругозор....
01 04 2026 18:51:46
Факультативный курс является предметно-ориентированным и посвящен изучению основ учения о высшей нервной деятельности, поведения и психики человека. Он предназначен для учащихся 8-х классов, интересующихся биологией и психологией....
31 03 2026 9:43:59
Цели предлагаемого урока: закрепить знания об эмбриональном развитии организма; расширить знания учащихся о закономерностях послезародышевого развития организмов; развивать умение работать с разными источниками информации; сформировать у старшеклассников познавательный интерес к изучению проблем, связанных с послезародышевым развитием организмов....
30 03 2026 15:31:30
Деятельность человека — это мощный экологический фактор. В текущий период жизни планеты наибольшие преобразования в биосфере осуществляются человеком....
29 03 2026 7:14:11
Урок призван сформировать представление о горных породах биогенного происхождения, показать особенности их формирования, изучить их внешние хаpaктеристики, геологическое время происхождения....
28 03 2026 1:43:39
Предлагаемый материал целесообразно изучить на двух спаренных уроках. Задачи урока: познакомить учащихся с особенностями пoлoвoго размножения человека, со строением его пoлoвых клеток, дать доступную информацию о периодах внутриутробной жизни эмбриона, формировании органов и систем органов плода; продолжить воспитание у учащихся потребности ведения здорового образа жизни;...
27 03 2026 21:48:41
Цель урока: раскрыть общие особенности жизнедеятельности клетки, отличающие их от организации других царств живой природы (растения, животные); дать биологические понятия (обмен веществ и энергии, дыхание, питание, размножение); воспитывать любовь к природе....
26 03 2026 1:49:41
Вашему вниманию предлагается опыт работы школы по внедрению и распространению здорового образа жизни среди учащихся. Цель такой работы: привлечь внимание детей к одним из самых острых проблем общества (курению, алкоголизму, наркомании), показать, что это зло может коснуться и их, научить, как можно ему противостоять; формировать сознательное и ответственное отношение школьников к собственному здоровью....
25 03 2026 18:33:55
Урок раскрывает особенности движения животных в водной среде, продолжает формирование умений сравнивать, делать выводы, выявлять закономерности, воспитывает самостоятельность мышления....
24 03 2026 5:32:19
Тип урока: изучение нового материала, с использованием проектного метода и представлением презентаций. Время проведения урока – 90 минут (2 спаренных урока). Для проведения проекта дан подробный методический паспорт. На уроке применяется самостоятельная работа с научно-методической литературой, выполнение лабораторной работы, обобщение знаний, создание мини-проектов.
...
23 03 2026 22:46:29
Цель урока: сформировать общее представление о бактериях, их строении, жизнедеятельности, основных отличиях про- и эукариотических клеток. Урок развивает коммуникативные, регулятивные, общепознавательные, личностные УУД: самостоятельное формулирование темы и цели урока, осознанное построение фраз, умение сличать свою работу с эталоном, обнаружение отклонений, коррекция, самооценка, взаимооценка, умение находить эффективные способы решения заданий....
22 03 2026 2:40:33
Курс биологии 8-го класса имеет важное пpaктическое значение для формирования навыков здорового образа жизни. При изучении темы «Дыхание» ученики получают знания о строении, физиологии, заболеваниях органов дыхания, их основных причинах и мерах профилактики. Также развиваются навыки научно-исследовательской деятельности, так как учащиеся готовят мини-проекты. Применение ИКТ-технологии способствует развитию познавательного интереса....
21 03 2026 6:19:40
![]("/img/contest-cup-icon.png" "\"Победитель\""){kind=icon}
Содержание семинара позволит обобщить, систематизировать и углубить знания учащихся по теме: «Селекция животных, растений и микроорганизмов»; предусматривает выполнение самостоятельных работ репродуктивно-поискового типа, позволяет наиболее полно использовать и развивать интеллектуальные особенности старшеклассников....
20 03 2026 4:29:56
Урок является одним из примеров использования интеpaктивной методики в обучении биологии. Урок позволяет ученикам освоить большую часть информации о строении кожи и ее производных элементов.Такие уроки вызывают у ребят большой интерес, а это, в свою очередь, помогает успешному усвоению материала....
19 03 2026 18:23:28
Урок биологии в 5-м классе по программе Понаморевой И.П. является 2-м в теме «Растения». Тип урока: урок комплексного применения знаний с целью продолжить формирование представления об органах растений: вегетативных и генеративных; значении их для растения; развитие понятий “орган”, «голосеменные», «покрытосеменные» «вегетативные органы» «генеративные органы» формирование представлений о двух группах органов, вегетативных (побег и корень) и генеративных (цветок, плод с семенами)....
18 03 2026 15:58:58
Интеграция учебных предметов – новация, получившая широкое распространение. Под интегрированным обучением понимается процесс создания новых дидактических эквивалентов, отражающих тенденции интеграции современной науки. Интегрированное знание является информационно более емким и направлено на интеллектуальное развитие личности. В интегрированном содержании заключено больше возможностей для формирования альтернативного мышления учащихся. Развитию учащихся способствует интегрированный урок биологии и литературы «Судьбы генетики в нашем Отечестве. Роман В.Дудинцева «Белые одежды»....
17 03 2026 2:51:50
Методическая разработка содержит рекомендации по выполнению и защите исследовательских проектов школьников. Проектная деятельность учащихся рассматривается как средство развития творческого и интеллектуального потенциала учеников....
16 03 2026 6:12:53
Урок расширяет знания учащихся о заболеваниях кожи; формирует гигиенические навыки; развивает навык самостоятельной работы учащихся с дополнительной литературой, видеофрагментами, интерес к предмету.
...
15 03 2026 13:58:43
Метод Менделя содержит в основе анализ закономерностей наследования как в тех случаях, когда родительские организмы отличались по одной альтернативной паре (моногибридное скрещивание), так и в тех случаях, когда они отличались по нескольким альтернативным парам признаков (ди, три, поли гибридное скрещивание)....
14 03 2026 5:17:37
Печень — самая большая железа нашего тела, масса ее — 1,5-2 кг. Расположена печень человека преимущественно в правом подреберье, под диафрагмой....
13 03 2026 5:28:15
Мастерская - нетрадиционная форма организации личностно-ориентированного образовательного процесса, которая предполагает самостоятельную поисковую, исследовательскую, творческую деятельность учащихся по построению собственных знаний и личностных смыслов, собственной картины мира и ценностного отношения к нему. Предложенная мастерская соответствует учебной теме "Строение животной клетки". Используется прием метафорических аналогий, которые будят воображение, вызывают необходимость в приобретении научных знаний, обеспечивают успешное усвоение сложных теоретических сведений. ...
12 03 2026 12:56:46
Семена цветковых растений разнообразны по форме и размерам: могут достигать нескольких десятков сантиметров (пальмы) и быть почти неразличимы (орхидные, заразиха). По форме — шаровидные, удлиненно-шаровидные, цилиндрические....
11 03 2026 1:51:39
Урок помогает выработать умения выявлять явления и находить различия между ними, формирует представление о физических и химических явлениях. С помощью задания для интеpaктивной доски, малых фольклорных форм учащиеся самостоятельно находят и выделяют явления. Демонстрационные опыты помогают выявить различия между физическими и химическими явлениями.
...
10 03 2026 14:53:58
Представлена игровая форма проведения урока. Смысл игры состоит в том, что учащиеся совершают воображаемое путешествие в мир прошедших геологических эпох. При этом они знакомятся 1) с принципом деления истории Земли на эры и периоды; 2) с господством на Земле древовидных папоротников, хвощей и плаунов в каменноугольном периоде древней эры; с процессами образования каменного угля и его использованием в современном мире; 3) с методами, применяемыми ботаниками для изучения растительного мира прошлых эпох....
09 03 2026 17:24:29
Цели урока: привлечь внимание школьников к охраняемым территориям; помочь учащимся осознать свою мopaльную ответственность за судьбу родной земли; сосредоточить внимание учащихся на растениях и животных, занесенных в Красную книгу....
08 03 2026 19:40:33
Амеба обыкновенная – одноклеточное животное, форма тела неопределенная и изменяется из-за постоянного перемещения ложноножек....
07 03 2026 0:25:10
Учащиеся должны знать последствия влияния человека на природу, экологические проблемы, которые надо решать сегодня. Учащихся знакомятся с экологической обстановкой в Воронеже и Воронежской области, узнают на конкретных примерах степень опасности загрязнений....
06 03 2026 6:25:12
Цели урока: обобщить знания о географических объектах, сформировать представление о месте обитания мха-сфагнума; сформировать у учащихся представление о строении, значении и применении мха - сфагнума; развивать аналитико-синтетические навыки, развивать умение устанавливать причинно-следственные связи; активизировать познавательный интерес учащихся, прививать любовь к природе и бережное отношение к природным объектам....
05 03 2026 5:27:41
Отработка умений усваивать научную информацию, анализировать, развивать мышление и воображение. Для этого необходимо делать урок ярким, запоминающимся, поэтому учащимся нужно предлагать задания
творческого хаpaктера....
04 03 2026 19:30:31
Данный урок является продолжением урока интегрированного плана указанной выше темы. Учащиеся обсуждают вкусовые качества мёда, виды мёда, диетологию продукта питания, его исторические факторы. На данном уроке показана интеграция биологии, истории, кулинарии, химии, диетологии. Учащиеся проводят различные исследования мёда. Особое место отводится правильному питанию по диетологии.
...
03 03 2026 9:33:22
Цели разработки: изучить функциональные возможности организма человека; уметь применять полученные знания в современной жизни; вызвать интерес к биологии, желание изучать данный предмет в средней (полной) школе....
02 03 2026 11:38:22
Еще:
Биология, химия -1 :: Биология, химия -2 :: Биология, химия -3 :: Биология, химия -4 :: Биология, химия -5 :: Биология, химия -6 :: Биология, химия -7 :: Биология, химия -8 :: Биология, химия -9 :: Биология, химия -10 :: Биология, химия -11 :: Биология, химия -12 :: Биология, химия -13 :: Биология, химия -14 :: Биология, химия -15 :: Биология, химия -16 :: Биология, химия -17 ::
